Ricerca sul sistema di gestione delle presenze per studenti universitari basato sulla tecnologia RFID

1 Introduzione

Man mano che le dimensioni di college e università continuano ad espandersi, il numero di studenti continua ad aumentare e l'informatizzazione della gestione dell'insegnamento e della gestione degli studenti in college e università viene gradualmente migliorata. Sistemi di selezione dei corsi per studenti basati sulla rete del campus, sistemi di richiesta di punteggi, sistemi di gestione educativa, sistemi di ammissione e impiego sono emersi nelle principali università, portando grande comodità allo studio, alla vita, alla gestione e al lavoro d'ufficio di insegnanti e studenti nelle università.

Nella gestione dell'insegnamento di college e università, la gestione delle presenze è un mezzo importante per garantire la qualità dell'insegnamento. Anche i registri delle presenze degli studenti in classe sono una base importante per valutare le prestazioni quotidiane degli studenti. Attualmente, nella maggior parte dei college e delle università, la gestione delle presenze degli studenti viene ancora completata utilizzando il metodo tradizionale dell'appello degli insegnanti e dell'inserimento manuale. Con l'espansione della scala di college e università, per alcuni corsi di base e corsi di base professionali, il numero di classi di insegnamento è generalmente superiore a 100 persone. Allo stesso tempo, con la diffusione dell'istruzione superiore e la diversificazione delle idee, è diventato comune per gli studenti essere assenti dalle lezioni, arrivare in ritardo e andarsene prima. Gli insegnanti ottengono i dati sulle presenze tramite appello, firma, ecc., che da un lato consumano molto tempo e influenzano l'insegnamento in classe. Allo stesso tempo, è difficile evitare gli studenti Fenomeni come firmare e rispondere per conto degli studenti sono relativamente difficili da gestire; d'altro canto, le informazioni sulle presenze sono spesso padroneggiate solo dagli insegnanti. Come base per il calcolo dei voti giornalieri, non può essere caricato sul dipartimento di gestione dell'insegnamento per la condivisione tempestiva, in modo che il dipartimento di gestione dell'insegnamento possa esaminarlo tramite l'insegnante di classe. Gli studenti che sono gravemente assenti dalle lezioni devono essere supervisionati, avvertiti e istruiti per raggiungere lo scopo di correggere lo stile di studio e migliorare la qualità dell'insegnamento. Inoltre, poiché le informazioni sulla presenza non vengono divulgate, gli studenti non possono controllare lo stato della propria presenza in classe, il che influenzerà anche l'obiettività e l'equità della presenza e dei risultati abituali.

Nel tradizionale sistema di gestione delle presenze per l'insegnamento, gli studenti richiedono un congedo ai loro insegnanti di classe, ai responsabili di dipartimento e ai dipartimenti di gestione degli affari accademici sotto forma di richieste di congedo e possono essere applicate solo dopo l'approvazione passo dopo passo. Le informazioni sul congedo vengono inviate all'istruttore sotto forma di nota di congedo. Questo modello ha esposto molti svantaggi nella gestione di college e università con un grado sempre più elevato di informatizzazione: in primo luogo, è scomodo per gli studenti chiedere un congedo e l'efficienza di approvazione dei dirigenti è bassa; in secondo luogo, gli insegnanti non riescono a comprendere lo stato degli studenti che chiedono un congedo in modo tempestivo, causando agli insegnanti di I registri delle presenze degli studenti per le lezioni sono imprecisi.

La tradizionale gestione delle presenze richiede molto tempo, è laboriosa, inefficiente e le informazioni non sono tempestive. Non è più in grado di soddisfare i requisiti di gestione delle università moderne. Pertanto, è necessario utilizzare un sistema di gestione delle presenze degli studenti basato sulla rete del campus per raccogliere automaticamente le informazioni sulle presenze degli studenti tramite la tecnologia RFID (identificazione a radiofrequenza) per evitare che gli insegnanti occupino tempo di insegnamento in classe chiamando nomi e migliorare l'efficienza dell'insegnamento; per migliorare la comodità degli studenti che chiedono ferie tramite metodi di congedo e approvazione online e l'efficienza dell'approvazione del dipartimento di gestione. Studenti, insegnanti e dipartimenti di gestione dell'insegnamento condividono le informazioni sulle presenze tramite la rete del campus, aumentando la trasparenza delle informazioni e migliorando la qualità di gestione del dipartimento di gestione.

2. Introduzione alla tecnologia RFID

RFID (identificazione a radiofrequenza, identificazione a radiofrequenza) è una tecnologia di identificazione automatica senza contatto che identifica automaticamente un target tramite segnali a radiofrequenza per ottenere le informazioni individuali dell'oggetto e ottenere dati rilevanti. Il lavoro di identificazione non richiede intervento manuale e può funzionare in una varietà di applicazioni. Ambiente difficile. La tecnologia RFID ha i vantaggi che i codici a barre non hanno, come impermeabilità, antimagneticità, resistenza alle alte temperature, lunga durata, ampia distanza di lettura, buona riservatezza dei dati, ampia capacità di archiviazione dei dati e comoda archiviazione e aggiornamento delle informazioni. Pertanto, come tecnologia informatica veloce, in tempo reale e accurata che raccoglie ed elabora dati su oggetti specifici è stata ampiamente utilizzata in vari campi comecome produzione, vendita al dettaglio, logistica e trasporto.

I sistemi di applicazione RFID sono generalmente costituiti da tre parti: tag elettronici, lettori e sistemi di applicazione. Il tag elettronico è costituito da un chip tag e da un'antenna tag ed è attaccato all'oggetto da identificare. L'EPC (Electronic Product Code) nel chip tag elettronico registra le informazioni di base dell'oggetto e il tag EPC può fornire un'identificazione univoca per ogni entità fisica. L'antenna tag è utilizzata per comunicare con l'antenna RF sul lettore. Il lettore è utilizzato principalmente per leggere o scrivere informazioni sul tag elettronico. L'antenna a radiofrequenza sul lettore trasmette segnali a radiofrequenza tra il tag elettronico e il lettore.

Il principio di funzionamento di base del sistema RFID è illustrato nella Figura 1. Il lettore invia un segnale a radiofrequenza di una certa frequenza attraverso l'antenna a radiofrequenza. Quando il tag elettronico entra nell'area di lavoro dell'antenna trasmittente, genera una corrente indotta e ottiene energia da attivare; il tag elettronico invia il proprio codice e altre informazioni tramite l'antenna del tag; l'antenna a radiofrequenza riceve le informazioni inviate dal tag elettronico. Il segnale portante in arrivo viene trasmesso al lettore tramite il regolatore dell'antenna; il lettore demodula e decodifica il segnale ricevuto, quindi si collega al sistema informatico esterno tramite l'interfaccia RS232 o RS485 del lettore e realizza la conversione delle informazioni tramite un sistema informatico specializzato, elaborazione e applicazione.

3. Progettazione di un sistema di gestione delle presenze per studenti universitari basato sulla tecnologia RFID

3.1 Struttura generale del sistema

Per realizzare la raccolta automatica e la condivisione delle informazioni sui dati di presenza degli studenti, questo sistema utilizza la tecnologia RFID, con l'aiuto della rete del campus, e adotta un'architettura a 3 livelli basata sul modello di elaborazione di rete browser/server (B/S). Ha una manutenzione e aggiornamenti di sistema convenienti e buoni. vantaggi di apertura e scalabilità.

La struttura generale del sistema applicativo è composta da 3 parti: sistema RFID, sistema middleware e sistema applicativo del computer. Il sistema RFID include Tag elettronici RFID, lettori e software di sistema di scambio e gestione dati; il sistema middleware è costituito da server Savant, server ONS, server PML (Physical Markup Language) e software dati corrispondente. La struttura del sistema di gestione delle presenze degli studenti basato sulla rete del campus è mostrata nella Figura 2.

(1) Tag elettronico. Incorpora il tag RFID che registra le informazioni di base dello studente nella tessera IC dello studente. L'EPC fornisce l'identificazione univoca dell'oggetto studente. Le informazioni memorizzate nel codice EPC possono includere informazioni di base come numero di studente, nome, specializzazione, genere, ecc.

Attualmente, ci sono tre tipi di tag elettronici che possono essere utilizzati: attivi, passivi e semi-attivi. I tag attivi e semi-attivi possono adattarsi alla scansione a lunga distanza e la distanza di riconoscimento può raggiungere 15~30 m. Gli studenti non devono aspettare in fila per controllare le presenze, rendendo la presenza più rapida. , e la distanza di lettura e scrittura del dispositivo di lettura e scrittura del sistema RFID passivo è breve, generalmente entro 10 cm, quindi la presenza degli studenti deve essere messa in coda uno per uno, il che riduce l'efficienza della presenza. Pertanto, questo sistema utilizza tag attivi.

(2) Lettore. I lettori sono installati in vari punti di presenza, ad esempio all'ingresso dell'edificio principale della scuola e all'ingresso di ogni classe. Quando gli studenti entrano nel luogo di presenza, il lettore utilizza onde radio a induzione per completare la raccolta di codici EPC delle informazioni del tag. Il tag invia onde elettromagnetiche al lettore e queste onde elettromagnetiche restituite vengono convertite in informazioni sui dati, ovvero il codice EPC del tag. Il lettore utilizzerà le informazioni raccolte per completare l'accesso in classe e l'identificazione dell'identità dello studente tramite i server ONS e PML configurati nella rete del campus.

(3) Server Savant. Durante il processo di frequenza degli studenti, dopo che il lettore riceve il codice EPC, utilizza il sistema software di Savant per completare la trasmissione e la gestione dei dati online. Le attività principali sono la correzione di bozze dei dati, il coordinamento del lettore, la trasmissione dei dati, l'archiviazione dei dati e la gestione delle attività.

(4) Server di risoluzione dei nomi degli oggetti (ONS). Trova informazioni di riferimento sugli studenti abbinando il codice EPC alle informazioni corrispondenti sullo studente. Ad esempio, quando un lettore legge le informazioni del tag EPC, il codice EPC viene passato al sistema Savant e quindi ONS viene utilizzato per trovare le informazioni sullo studente tramite tla rete del campus. L'ONS specificherà il server in cui sono archiviate le informazioni degli studenti nel sistema Savant e trasferirà le informazioni degli studenti in questo File al sistema Savant.

(5)Server PML. Le informazioni degli studenti sono scritte in Physical Markup Language (PML), sviluppato in base a Extensible Markup Language (XML). I file PML sono archiviati sul server di informazioni EPC per fornire i file richiesti per altri computer.

(6) Sistema applicativo del computer. È un sistema di gestione delle presenze sviluppato appositamente da questo sistema per completare la richiesta di informazioni sulle presenze degli studenti, le statistiche e il calcolo del punteggio giornaliero. Il sistema di gestione delle presenze sviluppato fornisce anche funzioni di richiesta e approvazione delle ferie online basate sulla rete del campus, in modo che i dati sulle presenze possano riflettere le informazioni sulle ferie degli studenti sulla base della raccolta automatica, rendendolo più obiettivo e accurato.

3.2 Progettazione funzionale del sistema di gestione delle presenze

L'obiettivo di questo sistema è di raccogliere automaticamente, in tempo reale e con precisione informazioni sulle presenze, come ritardi, partenze anticipate e assenze degli studenti, in base alle esigenze di gestione delle presenze degli studenti universitari, e trasmetterle e condividerle tramite la rete del campus per ottenere query e statistiche sulle informazioni sulle presenze degli studenti e analisi; è inoltre necessario fornire funzioni di richiesta e approvazione delle ferie online basate sulla rete del campus, in modo che i dati sulle presenze possano riflettere le informazioni sulle ferie degli studenti e i voti giornalieri degli studenti possano essere conteggiati automaticamente in base alle presenze degli studenti.

In base ai requisiti di cui sopra, i moduli funzionali del sistema sono mostrati nella Figura 3.

Le funzioni principali di ciascun modulo sono le seguenti:

(1) Gestione delle informazioni sugli studenti. Gestire le informazioni di base come numero di studente, nome, classe, ecc. Viene utilizzato principalmente per identificare gli studenti e verificare se sono idonei alla frequenza. Solo gli studenti che soddisfano l'elenco possono prendere la frequenza.

(2) Gestione delle classi di insegnamento. Gestire le informazioni sulle classi di insegnamento. Inclusi numero di classe di insegnamento, elenco degli studenti selezionati, numero del corso, nome del corso, orario della lezione, aula, ecc. Queste informazioni sono una base importante per la raccolta delle informazioni sulla frequenza.

(3) Registrazione delle informazioni sulle etichette. Registra e mantieni le informazioni degli studenti sui tag elettronici per mantenerle coerenti con le informazioni nel database degli studenti.

(4) Configurazione del lettore. Imposta il numero, la posizione, l'indirizzo IP e altre informazioni del lettore.

(5) Raccolta ed elaborazione delle informazioni sulla presenza. Il lettore legge automaticamente le informazioni EPC nei tag elettronici degli studenti e trasmette il segnale al sistema ONS. Allo stesso tempo, individua il supporto RFID, determina il suo indirizzo IP e lo confronta con l'indirizzo IP della classe salvato nel database. Dopo che la verifica è corretta, confrontalo con l'orario della lezione e l'elenco degli studenti in classe. Solo gli studenti che soddisfano le tre condizioni di cui sopra contemporaneamente possono prendere la normale presenza. Per gli studenti che sono stati verificati correttamente, l'orario di presenza verrà registrato automaticamente e se sono in ritardo o assenti dalla lezione verrà determinato in base alla richiesta di congedo dello studente. Dopo il giudizio e l'elaborazione di cui sopra, la presenza dello studente verrà registrata nel database delle presenze. Per i singoli studenti che potrebbero portare con sé la tessera IC di qualcun altro per ingannare il sistema di presenza, l'insegnante può contare immediatamente il numero di studenti. Se il numero non corrisponde al numero contato dal sistema, significa che ci sono informazioni non valide sullo studente, che devono essere segnalate sul posto e ricontrollate.

(6) Domanda di congedo. Gli studenti compilano il modulo di domanda di congedo online tramite Internet e attendono l'approvazione del dipartimento di gestione. Possono anche controllare lo stato di approvazione del congedo in qualsiasi momento.

(7) Approvazione del congedo. I responsabili di dipartimento e i dipartimenti di gestione possono esaminare e approvare le domande di congedo degli studenti online. Le domande di congedo approvate vengono registrate nel database delle presenze.

(8) Richiesta di informazioni sulla frequenza: gli studenti possono richiedere lo stato di frequenza dei loro corsi. Gli insegnanti possono controllare lo stato di frequenza delle lezioni.

(9) Statistiche sulla frequenza. Il dipartimento di gestione della didattica può conteggiare la frequenza di un determinato corso, la frequenza degli studenti per dipartimento o classe e la frequenza degli studenti di un determinato insegnante.

(10) Ccalcolo dei punteggi di presenza. Gli insegnanti possono impostare la percentuale di presenza nella valutazione complessiva del corso in base alle proprie esigenze e il sistema calcolerà automaticamente il punteggio di presenza di ogni studente in base alla presenza dello studente.

(11) Avviso di assenza grave. Il dipartimento di gestione della didattica può impostare una soglia di assenza grave. Gli studenti che sono assenti oltre un certo livello saranno inseriti nell'elenco di avviso di assenza grave. Il sistema avviserà gli studenti gravemente assenti stessi, i loro insegnanti di classe o consulenti e il dipartimento di gestione della didattica tramite messaggi di testo, oppure possono essere avvisati tramite e-mail. I genitori possono supervisionare e avvisare gli studenti.

  4 Conclusione

La questione chiave nel sistema di gestione delle presenze del college è l'identificazione e l'acquisizione automatica delle informazioni sugli studenti. In considerazione dei problemi esistenti nel metodo di presenza tradizionale, questo articolo propone un sistema di gestione delle presenze basato sulla tecnologia RFID e sulla rete del campus, e conduce un'analisi dettagliata della sua struttura e delle sue funzioni. Combina la tecnologia RFID con Internet e usa i tag elettronici come mezzo di identificazione per ottenere informazioni sulla presenza degli studenti e migliorare l'efficienza dell'insegnamento; migliora la praticità della richiesta di congedo degli studenti e l'efficienza dell'approvazione del dipartimento di gestione attraverso metodi di richiesta e approvazione del congedo online. Studenti, insegnanti e dipartimenti di gestione dell'insegnamento condividono le informazioni sulla presenza attraverso la rete del campus, aumentando la trasparenza delle informazioni e migliorando la qualità della gestione del dipartimento di gestione. Si ritiene che con la riduzione dei costi della tecnologia RFID e il miglioramento degli standard e delle specifiche pertinenti, i sistemi di gestione delle presenze universitarie basati sulla tecnologia RFID saranno ampiamente utilizzati.